Dokumen ini membahas termodinamika, termasuk fase zat, hukum gas ideal, dan kapasitas panas dalam sistem tertutup. Diperkenalkan juga konsep panas reaksi standar, pembentukan, dan pembakaran pada keadaan standar. Mesin Carnot dijelaskan sebagai sistem ideal yang beroperasi dalam siklus untuk memaksimalkan efisiensi energi.

1. Daerah 2, 4, 8Daerah fase campuran nampak didiagram
PV, sehingga perbandingan (jumlah) masing-masing fase
dapat diketahui
- Pada Garis putus-putus
menunjukan suhu T
sama (Isoterm)
-Titik1= fase 100% cairan
tapi siap berubah jadi
uap bila diberi kalor
-Titik2= fase100% uap siap
mencair bila
didinginkan
- Titik3=Zat pada campuran
fase

2. Fase cair = Panjang garis 2-3
Fase uap
Panjang garis 1Garis 1-2 Mendatar menunjukan proses penguapan
(cair-uap) dan sebaliknya proses pencairan (uap-air).
Terjadi pada Ttetap dan Ptetap , namun volume berubah
dg sangat cepat. Vuap >>>Vcair.
Garis 0-1 Fase cair pada Ttetap arahnya vertical,
artinya P pada Ttetap fase cair tidak terlalu berpengaruh
pada volume fase cair.
Cairan  Zat incompresible, volume hampir tetap pada
perubahan PT
Bandingkan dg garis 2-T2 difase uap sangat landai.
Volume sangat besar bila PT diubah pada fase gas/uap.
Volume fase uap/gas sangat mudah berubah terhadap
perubahanPT

3. Garis 1-2 Relative Horisontal
 Artinya : Penguapan/pencairan terjadi pada PT tetap.
Garis yang sama difase cair, terlihat hampir tegak dan
berdekatan.
Artinya : Pada fase cair, bila P diubah, T diubah tidak
terlalu berpengaruh terhadap V fase cair
Uap titik 1  cairan jenuh
Uap titik 2  uap jenuh
Uap titik 3  uap superheated
Cairan jenuh selalu terletak di PVT tertentu : P 1V1T1
Demikian pula untuk uap jenuh

4. PVT
Hubungan antara PVT suatu zat yg dinyatakan
dengan persamaan yang disebut Equation Of State
(EOS)
• Bila gas yg ditinjau adalah Gas nyata maka EOS-nya
bisa bermacam-macam
• EOS yg sederhana bia menganggap gas mengikuti
Hukum Gas Ideal
•
EOS Gas Ideal


Hasil penelitian didapat pernyataan bahwa sifat-sifat
zat akan sama bila P~0
Gas ideal adalah keadaan/sifat gas yg didekati atau
dimiliki oleh gas yg Pnya P~0

5. Pada P>>>terlihat nilai PV gas berbeda-beda

6. EOS Gas Ideal
Dikembangkan model gas ideal dan EOS untuk gas
ideal yg bentuknya sangat sederhana dan mudah dalam
perhitungan untuk keperluan praktek/keteknikan.
 Hasil perhitungan didapatkan dengan EOS Ideal
 EOS gas ideal dapat dikembangkan untuk menyusun/
menjadi dasr untuk EOS gas riel/nyata
 Model gas ideal didekati oleh gas yg mempunyai P~0
sehingga:
1. jarak antara molekul gas menjadi tak terhingga
dibanding ukuran molekul
2. Volume molekul diabaikan (sangat kecil dibanding
volume total)
3. Gaya antar molekul=0(jarak antar mol jauh)


7. Bentuk EOS Gas Ideal
P. V = R. T  V= spesifik volume= Volume/mol
 V= Volume total
P. V = n. R. T
Proses perubahan gas seperti proses mekanik reversibel
non flow dikaitkan dengan model/ EOS Gas Ideal.
Proses V tetap (Isokhorik)
dU = dQ = Cv dT
ΔU = ΔQ =

8. Proses P tetap (Isobarik)
dH = dQ = Cp dT
ΔH = ΔQ =
Karena ΔH = U + PV = U + RT  gas ideal
dH = dU + R dT
Cp. dT = Cv dT + R dT
Cv = Cp + R
= γ  Rasio Kapasitas panas
Proses T tetap (Isotermal)
ΔT=0  ΔU = 0
ΔU = Q+W
Q = ‫־‬W

9. Perhitungan Kerja
Yang dibahas adalah perhitungan kerja yang terjadi pada
sistem tertutup dan sistem terbuka

Sistem Tertutup
Kerja dalam sistem tertutup dapat dinyatakan sebagai
kerja yg diakibatkan oleh beda tekanan/perubahan volume.
Sebagai contoh dalam sebuah silinder:
F = - PA
dS = d(V/A)
 P = Tekanan aksi
A = Luas penampang

10. KERJA
•
Cara Integrasi I
•
Cara Integrasi II dengan Kurva

Sistem Tertutup

11. KAPASITAS PANAS
Kapasitas panas (C) didefinisikan sebagai:
“ Panas (Q) yang diperlukan/ dilepaskan oleh
suatu zat sebanyak 1 satuan massa,agar suhu satuan
tersebut naik/ turun 1 satuan Temperatur”
Definisi:

12. Hubungan Cp dengan Cv:



Untuk Gas Ideal 
Cp = Cv + R
Untuk Gas Ideal beratom 1 
Cv = 3/2R
Cp = 5/2R
Untuk Gas Ideal beratom 2 
Cv = 5/2R
Cp = 7/2R

13. Harga-harga Kapasitas Panas
Harga-harga Kapasitas dapat dicari dari literatur dan
biasanya dinyatakan didalam Cp. Harga Cp
merupakan fungsi dari temperatur.
Cp = F(T) = A + BT + CT2 + D T3 + …
Selain itu juga merupakan fungsi dari tekanan untuk
gas dengan P jauh diatas I bar akan tetapi untuk gas
dengan P ≤ 1 bar, Cp bukan merupakan fungsi
tekanan.

14. Panas Proses Pada Keadaan Standart (STP)
Beberapa panas standart yaitu:
1. Panas Reaksi Standart/ The Standart Heat of Reaction
2. Panas Pembentukan Standart/ The Standart Heat of
Formation
3. Panas Pembakaran Standart/ The Standart Heat of
Combustion
Adapun yang dimaksud dengan keadaan standart
adalah keadaan atmosfir/ pada T=25ºC dan P=1 atm.
Keadaan ini disebut STP (Standart of Temperature
and Pressure)

15. Keadaan standart untuk berbagai fasa adalah:
Gas  Gas Ideal ; 1atm, 298ºK
Cairan  Cairan Murni ; 1atm, 298ºK
Padatan  Padatan Murni ; 1atm, 298ºK
Larutan dalam air  T ideal 1 molal, 1atm, 298ºK

16. Panas Reaksi Standart (ΔHºR 298)
Panas Reaksi Standar adalah panas yang diperlukan/
dilepaskan untuk melangsungkan suatu reaksi. Reaksi
yang menyerap/memerlukan energi disebut Reaksi
Endotermis, dengan ΔHºR 298 (+). Sedang reaksi yang
melepaskan energi disebut Reaksi Eksotermis, dengan
ΔHºR 298 (-).
Harga ΔHºR 298 akan berubah manakala koefisien
stoikiometri suatu reaksi berubah:
½ N2 + 3/2 H2  NH3
Atau N2 + 3H2  2NH3
ΔHºR= - 11.040 Kal
ΔHºR= - 22.080 Kal

17. Panas Pembentukan Standart (ΔHºf 298)
Panas pembentukan standart didefinisikan sebagai
panas (Q) yg diperlukan untuk membentuk satu molekul
senyawa dari unsur-unsur pada keadaan standart (STP).
Panas pembentukan standart suatu unsur didefinisikan
bernilai nol.
½ N2 + 3/2 H2  NH3
ΔHf 298 = - 11.040 kal
Atau
N2 + 3H2
 2 NH3
ΔHf 298 = - 22.080 kal
Maka yang dinyatakan sebagi panas pembentukan
standart adalah 11.040 kal/mol, atau
½ N2 + 3/2 H2  NH3
ΔHf 298 = - 11.040 kal
Perhatikan pernyataan ΔHf 298 menggantikan ΔHR298

18. Panas Pembakaran Standart (ΔHºC 298)
Panas pembakaran Standart didefinisikan sebagai
panas (Q) yang diperlukan untuk membakar satu mol
suatu zat pada keadaan standart (STP). Secara umum
reaksi pembakaran dapat dinyatakan sebagai reaksi
suatu
zat (khususnya senyawa organik) dengan
oksigen O2.
Contoh:
4HCl + O2  2 H2O + 2 Cl2
Panas pembakaran standart apat ditulis sebagai berikut:
ΔHºc 298 = 2ΔHf H2O - 4ΔHf HCl

19. Soal-Soal
1.
2.
Pada keadaan standart asam klorida dibakar dengan
oksigen dan mnghasilkan gas klor dan air. Hitunglah
panas pembakaran standart asam klorida?
Diketahui sebuah reaksi pembakaran Al menghasilkan
Al2O3 . Jika reaksi tersebut berjalan pada suhu 298ºK
maka tentukan panas pembakaran standart Al dan
panas pembentukan standart Al2O3 ?
3. Pada suhu 25ºC senyawa butane akan dibuat dengan
mereaksikan karbon dan hidrogen. Reaksi pembuatan
n-butane tersebut adalah sebagai berikut:
4C + 5H2  C4H10
Berapakah panas reaksi standartnya?

20. Penyelesaian Soal
1.) Panas Reaksi Pembentukan pada STP 298,15ºK dari
Tabel C.4 Smith-Van Ness diketahui:
HCl ΔHº298= -92.307 J
H2O(g)ΔHº298= -241.818 J
Sehingga Panas Pembakaran Standart Asam Klorida:
4HCl  2H2 + 2Cl2
ΔHº298= (4) (92.307) J
2H2 + O2  2H2O
ΔHº298= (2) (-241.818) J
4HCl + O2  2H2O + 2Cl2
ΔHº298= -114.408 J

21. 2.) Diketahui Panas Reaksi Standart pembuatan Al2O3 :
4Al + 3O2  2 Al2O3
ΔHº298= -1.200 kJ
maka ΔHºPembakaran Al  -1.200 J = -300kJ
4
ΔHºPembentukan Al2O3  -1.200 J = -600kJ
2
3.) Panas Reaksi Pembentukan pada STP 298,15ºK dari
Tabel C.4 Smith-Van Ness diketahui:
CO2 ΔHº298= -393.509 J
H2O(l) ΔHº298= -285.830 J
C4H10 ΔHº298= 2.877.396 J

22. Maka Panas Reaksi Standartnya adalah:
4C + 4O2  4CO2
ΔHº298= (4) (-393.509) J
5H2 + 2 ½O2  5H2O
4CO2+5H2OC4H10 +6 ½O2
4C + 5H2  C4H10
ΔHº298= (5) (-285.830) J
ΔHº298= 2.877.396 J +
ΔHº298= -125.790 J

23. Hukum II Termodinamika
•
•
•
Dasar  Hk. I Termodinamika menyatakan bahwa
energi dapat berubahn bentuk dan berisah,
maka Hk.II Termodinamika membatasi
perpindahan dan perubahan energi
Hk.I Termodinamika tentang transfer berbagai bentuk
energi η perubahan.
T dalam praktek  100%
T tetap  misal Q ↔ W
ΔU = 0  ΔU = W+Q
0 = W+Q
Q = -W

24. 

Reaktannya tidak seperti itu, karena η perubahannya
(Convertion Effisiency) = 40%
Realita yang terjadi perpindahan kalor Q dari suatu
benda ke benda lain terjadi dari benda suhu tinggi
ke benda dengan suhu rendah tidak dapat sebaliknya

25. Kenyataan ini didukung oleh pernyataan umum :
1.Tidak ada alat yang beroperasi untuk mengubah seluruh
panas Q suatu sistem menjadi kerja yang dilaksnakan oleh
sistem
2.Tidak ada proses yang mungkin terjadi, proses
perpindahan kalor dari suhu rendah ke suhu tinggi.
Penjelasan
Panas Q/ Kalor dapat diubah menjadi energi W namun
pasti harus melibatkan dan mempengaruhi bahkan
menyebabkan perubahan pada sistem dan lingkungan.
Menurut Hk.I Termodinamika bila T tetap maka
ΔU = 0 pada sistem tertutup Q = W

26. Dimana lingkungan berubah dalam realita sistem
dan lingkungan akan dan harus berubah sehingga tidak
dapat sepenuhnya kalor Q diubah menjadi W.
Sehingga dirumuskan:
Q = W + Perubahan pada sistem dan lingkungan
• Perubahan pada sistem : Gesekan alat; ΔU/ΔH
• Perubahan pada lingkungan:Transfer panas ke
lingkungan

27. Q tidak dapat menjadi W 100%, tetapi W dapat
menjadi Q 100%.
• Proses tidak dapat reversibel
• Proses siklis akan menjadi Q dan W lama-lama nilainya
makin kecil
• Agar nilainya Q dan W selalu tetap butuh tambahan Q
dan W dari luar

28. Proses di Piston
Gas dalam silinder harus diberi kerja piston dari
lingkungan sehingga piston kembali ke posisi awal
yaitu
“Dengan kompresi pada saat yang sama, panas gas
yang timbul harus dibuang ke lingkungan agar
T tetap dan ΔU= 0”.
Jadi proses reversibel piston tetap butuh kerja luar/
lingkungan terhadap sistem.

29. Dalam Hk. Termodinamika II dinyatakan tidak
mungkin dengan proses siklis panas yang diserap
oleh sistem sepenuhnya/ seluruhnya diubah menjadi
kerja
sistem.
SIKLUS yaitu sistem yang periodik/ secara
berkala terus menerus kembali ke keadaan semula, jadi
hanya sebagian dari kalor yang dapat berubah menjadi
bentuk kerja.
jadi panas merupakan energi yang tingkat
kegunaannya lebih kecil dibanding lainnya seperti
keerja (W), energi mekanik/ listrik

30. Mesin Panas
Merupakan mesin yang menghasilkan kerja dalam
proses siklus, misalnya:Steam Blower Plan (fluida akan
bekerja scr periodik seperti keadaan semula)
Tahapan Siklus:
1)Air pada T biasa dipompa ke boiler dengan P tinggi.
2)Panas dari bahan bakar ditransfer ke boiler
3)Steam yang dihasilkan dengan P↑ dan T↑ dialirkan
untuk menggerakan turbin. Energi steam itu diubah
drkerja piston ke lingkungan, jadi steam mengalami
Ekspansi dengan T↓ dan P↓
4)Steam keluar Turbin masuk kondensor dan Cooling
Tower untuk dikondensasi pada T&P↓ lalu kembali ke
laju posisi 1

31. Pada siklus diatas terlihat adanya:
a)Penyerapan panas pada suhu tinggi
b)Ada pembuangan panas pada suhu rendah dikondensor
pada saat di Cooling Tower.
c)Produk kerja W
Bagian tempat terjadinya Transfer panas di sebut
Bleat Reservoir terjadi pada T tetap
Bagian yang lain adalah:
•Hot Reservoir Panas yang diserap |QH| pada T↑;TH
•Cold Reservoir  Panas dibuang |Qc| pada T↓;Tc
Diberi tanda mutlak | | agar dapat bernilai positiv(+)

32. 





Keterangan:
Hot Reservoir Boiler
Cold Reservoir  Condensor
QH  besarnya input kalor
pada boiler
Qc  besar kalor yang dibuang
W  kerja yang dilakukan
mesin panas
Engine Mesin Panas

33. Karena harag mutlak, maka kerja yang dihasilkan:
|W| = |QH| - |Qc|
ηth = output kerja
Input kalor
= |W| = |QH| - |Qc|  η = 1 - |Qc|
|QH|
|QH|
|QH|
Saat Qc= 0  η= 100%
Kenyataan selalu ada sisa panas yang dibuang ke
lingkungan, sehingga Qc= ada nilai effisiensi
tergantung dari derajat Reversibilitas. Makin tinggi η
berarti
reversibilitasnya makin besar

34. Mesin Carnot
Mesin Carnot/ Mesin Panas Ideal adalah mesin yang
beroperasi dengan siklus karnot yang bekerja dengan
tingkat Reversibilitas 100% (sempurna).
Siklus Carnot ada 4 tahap:
1.Sistem yang mula-mula berada di cold reservoir dan
mengalami keseimbangan termal pada suhu Tc
mengalami proses Adiabatik Reversibel sehinggaT↑
menjadi TH yaitu T hot reservoir
2.Sistem kontak dengan Hot Reservoir TH mengalami
proses Isotermal Reversibel menerima panas kalor
QH sehingga diserap dari Hot reservoir

35. 3. Sistem mengalami proses Adiabatis Reversibel,
dimana suhu kembali ke keadaan semula dari TH
menjadi Tc
4. Sistem kontak dengan Cold Reservoir pada suhu Tc
mengalami proses Isotermal Reversibel yang
membuang kalor Qc ke Cold Reservoir, dengan
demikian proses akan kembali ke proses 1 dst.
Mesin Panas beroperasi diantara Reservoir panas
a) Panas yang diserap pada Th tetap di Hot Reservoir
Qh
b) Panas yang dibuang pada Tc tetap di Cold Reservoir 
Qc
Dan diantara ke-2 reservoir panas terdapat 2 proses
operasi mesin yang reversibel

36. Keterangan:
1) AB = Kompresi Adiabatis, suhu naik Tc Th
2) B C = Ekspansi Isotermal, Penyerapan panas Qh
3) C D = Ekspansi Adiabatis, T↓ dari Th Tc
4) D A = Kompresi Isotermal dg pembuangan panas Qc
Tahap Isotermal B-C; D-A
|QH| = R . Th . Ln Vc/Vb
|Qc| = R. Tc . Ln Vd/Va

37. A-B  Proses Adiabatis
C-D  Proses Adiabatis


38. Proses Lingkar Carnot
Proses Lingkar Carnot adalah deretan perubahan yg
dijalankan sedemikian rupa sehingga pada akhirnya
sistem kembali ke keadaan semula. Mesin kalor yang
bekerja secara berkala menurut suatu proses lingkar
hanya dapat mengubah ½ kalor yang diserap oleh kerja
dan bahwa pengubahan ini hanya mungkin dengan
adanya perubahan temperatur.
Mr. Sadi Carnot (1824) menghitung kerja max yang
dapat diperoleh dari suatu mesin yang bekerja secar
reversibel mesin carnot, sejum;lah gas ideal menjalani
suatu proses lingkar yg terdiri dari 4langkah perubahan
Reversibel.

39. 4langkah perubahan reversibel:
1. Ekspansi Isotermal A-B
2. Ekspansi Adiabatis  B-C
3. Kompresi Isotermal  C-D
4. Kompresi Adiabatis  D-A

40. Proses Lingkar Carnot
No.
Proses
Suhu
Perubahan
Kalor
Kerja
Volume
1
Ekspansi Isoterm
T1
V1V2
Q1
W1
T1T2
V2V3
Q2 = 0
W2
T2
V3V4
Q3
W3
T2T1
V4V1
Q4 = 0
W4
Reversibel dr AB
2
Ekspansi Adiabatis
Reversibel dr BC
3
Kompresi Isoterm
Reversibel dr CD
4
Kompresi Adiabatis
Reversibel dr DA

41. • Pada Proses (1)  ΔU12 = 0; W1 = -Q1 =
W1= -n R T1 ln
• Pada Proses (2)  Q2 = 0; W2 = ΔU23=
W2 = n Cv (T2-T1)
Pada Proses (3) ΔU34 = 0 ; W3 = -Q3 =
W3 = -n R T2 ln
Pada Proses (4)  Q4 = 0; W4 = ΔU41 =
W4 = n Cv (T2-T1)

42. • Kerja Total W = W1+W2+W3+W4
W= -n R T1 ln
-n R T2 ln
W= -n R T1 ln
+ n Cv (T2-T1)
- n Cv (T1-T2)
-n R T2 ln
Untuk Proses Adiabatis Reversibel berlaku:
• dU = dQ + dW = dW= -P dV
• n Cv dT = •
dT =
dV

43. Pada Proses 2
•
•
•
Maka
atau
Pada Proses 4

44. Disubtitusikan
W = - n R T1 ln
+ n R T2 ln
= - n R (T1-T2) ln
Karena, n R ln
W = - Q1
Kemampuan mesin kalor untuk mengubah kalor jadi
kerja dinyatakan dengan effisiensi (E) < 1
E=
<1

45. Perubahan yang terjadi dialam disertai dengan
perubahan energi, pada perubahan energi ada 2 aspek
penting yaitu:
a)Arah Pemindahan Energi
b)Perubahan Energi dari bentuk satu ke bentuk
yang lain
Hk. I Termodinamika menetapkan hubungan antara
kalor yang diserap dengan kerja yang dilakukan oleh
sistem. Hukum ini tidak menunjukan sumber-sumber
arah dan energi

46. 

Hk. I Termodinamika tidak mempersoalkan arah
perubahan hanya menetapkan kekebalan energi
sebelum dan sesudah perubahan energi, tetapi tidak
menentukan mudah/ tidaknya/ seberapa jauh perubahan
yang terjadi
Hk. II Termodinamika dirumuskan untuk menyatakan
pembatasan-pembatasan yang berhubungan dengan
pengubahan kalor menjadi kerja dan juga untuk
menunjukan alur dalam proses perubahan alam. Bentuk
paling umum adalah Entropi (S)

47. Entropi (S)
•
•
•
•
Suatu besaran yang menentukan arah proses
Suatu ukuran penurunan kualitas energi
Suatu kriteria proses (Reversibel/ tak reversibel)
Setiap proses pasti mengalami penurunan kualitas
energi/ kenaikan entropi/ secara simbolik ΔS (+)
• Suatu fungsi keadaan tidak dapat diukur secara
langsung, hanya perubahannya (ΔS) yang dapat
• Harga absolut tergantung keadaan datar  Entropi
kristal sempurna setiap benda pada 0ºK adalah nol

48. DASAR:
Setiap proses mengakibatkan:
 Terjadinya kesetimbangan
Penghilangan perbedaan kondisi antara 2 sistem yang
interaksi
Penurunan kualitas Energi
Naiknya Entropi ΔS (+)
Entopi sebagai fungsi keadaan, perubahan entropi ΔS
tidak tergantung pada keadaan awal dan akhir proses
ΔS irreversibel = ΔS reversibel =
ΔS irreversibel ≠

49. Data Entropi Molar kJ/ (Kmol . ºK)
C grafit
5,697
CH4
186,28
CO
198,00
C2H6
229,60
CO2
213,74
C3H8
270,04
O2
205,13
N2
191,581
H2
130,649
NH3(g)
192,6

50. Dalam perhitungan proses tidak reversibel, selalu
dapat dicari jalan (proses lain) yang melibatkan
perpindahan panas reversibel dengan keadaan awal
dan akhir sama dengan proses semula.
Jika proses hanya melibatkan perpindahan panas
maka pindah dengan temperatur sistem tanpa
memperhatikan pola kelangsungannya apa reversibel/
irreversibel. Berbagai fungsi keadaan maka ΔS total,
untuk sebuah siklus adalah 0 (nol).

51. Secara matematis dapat dinyatakan
sebagai berikut:
ΔS1-2-3-4-1 = ΔS1-2 + ΔS2-3 + ΔS3-4 + ΔS4-1
Siklus 1-2-3-4-1

52. Perhitungan Perubahan Entropi
Dasar perhitungan perubahan Entropi:
Proses Isotermal  ΔS = S2 – S1 = Q rev/T
Proses Non-Isotermal  ΔS =
Perubahan Entropi Proses Perpindahan Panas
Proses perpan yang terjadi antara 2 benda/ sistem dapat
digambarkan sbb:

53. PROSES REVERSIBEL
Ta ≈ Tb (hampir sama)
karena akan terjadi Perindahan panas ke dingin
ΔSA = -QAB/TA
ΔSA = -ΔSB
ΔSB = -QAB/TB
ΔS total = ΔSA + ΔSB = 0
PROSES TAK REVERSIBEL
Ta > Tb non isotermal
ΔS =
ΔS =
ΔS total = (ΔS + ΔS) > 0
| ΔSa| < | ΔSb|

54. Perubahan Entropi Gas Ideal
ΔS irreversibel = ΔS reversibel =
PV = n R T
Proses isothermal
 ΔU = 0
Q = -W  Q
=
ΔS =
ΔS = n R ln V2/V1 = n R ln P1/P2

55. 
Proses Isobar
 Q = dH = n
ΔS = n
 Cp =
konstan
ΔS = n Cp ln T2/T1
Cp =
ΔS = n
 contoh Cp = A +BT+CT2
=n
ΔS = n [A ln T2/T1 + B (T2-T1) + 1/2C (T22T12)]

56.  Proses Isometrik
ΔS = n
= n Cv ln T2/T1  Cv =
= n [A ln T2/T1 + B (T2-T1) + 1/2C (T22T12)]

Proses Adiabatis
Q = 0  ΔS = 0
 Non Isotermal-Non Adiabatis
ΔS = Fungsi keadaan
ΔS =
+ n R ln
 T1=T2

57. Perubahan Entropi Proses
Pencampuran Biner
Pencampuran biner antara 2 komponen dapat dilihat
sebagai ekspansi dari masing-masing zat.

58. Pencampuran = Ekspansi
PA Pa Awal Pa= Pb= P
PB  Pb Akhir  Pa= Ya P ; Pb= Yb P
ΔSa = n A R ln Y
= -n A R ln
= -n A R ln Ya
ΔSb = n B R ln Y
Yb
= -n A R ln
= -n A R ln
ΔS sistem = -n R (Ya ln Ya + Yb ln Yb)
 Y < 1 ; ln Y <0, sehingga dapat ΔS sistem selalu
lebih besar dari positif (>0), proses brlangsung tak
reversibel dan dapat disimpulkan bahwa proses
pencampuran merupakan proses alamiah.

59. Perumusan Termodinamika
1. Menurut Kelvin
Kalor tidak dapat diubah setelahnya menjadi kerja
yang setara tanpa menyebabkan perubahan tetap pada
salah satu bagian sistem atau lingkungan.
2. Menurut Clausius
Suatu mesin tidak mungkin bekerja sendiri
mengangkut kalor dari suatu tempat pada T tertentu ke
tempat lain pada T> tanpa bantuan dari luar.
Jadi, Kelvin menyatakan kalor tidak dapat diubah
menjadi kerja dg efisiensi 100%, sedang Clausius
menyatakan bahwa secara spontan kalor selalu
mengalir dari
T↑ ke T↓

60. Dalam bentuknya yang umum Hk. II Termodinamika
dirumuskan melalui fungsi entropi dan dikatakan bahwa
efisiensi proses reversibel.
E irreversibel < E reversibel
Kalor yang diserap T1  Q1
Kalor yang dilepaskan T2  Q2
Maka:
<
<
<0
<0 
<0

61. Siklus Proses Lingkar
<0
karena
<0
Maka:
< (SA-SB)
< ΔS

62. Kesimpulan:
• Setiap proses yg berjalan tidak reversibel dalam sistem
•
•
•
•
•
tersebut selalu disertai dg peningkatan entropi sistem
Semua perubahan dalam alam semesta selalu berjalan
ke arah peningkatan entropi
Energi alam semesta adalah tetap Entropi alam semesta
cenderung mencapai maksimum
Perubahan entropi sebagai kriteria keseimbangan
Setiap proses yang berlangsung secara spontan dalam
sistem tersekat selalu disertai dengan peningkatan
entropi
Entropi mencapai maksimum, maka entropi tidak akan
dapat berubah lagi dan ΔS=0 tercapai apabila proses
berjalan reversibel / sistem mencapai keseimbangan

63. • Terhadap perubahan dalam sistem tersekat ΔS ≥ 0
• >  proses spontan juga untuk reversibel dan sistem
dalam keseimbangan
ΔStotal = ΔSs + ΔSe ≥ 0
ΔSs = perubahan entropi sistem
ΔSe = perubahan entropi lingkungan
• Entropi zat murni sebagai fungsi dari proses
• Entropi  satu fungsi keadaan harganya tergantung
T,V, P
1. Entropi sebagai Fungsi dari V dan T
S = S (T,V)

64. dU = dQrev + dWrev (Hk I)
= T dS – P dV
v dT +
= T dS – P dV



65. Differensial terhadap T dan V
terhadap V
Pada T tetap diperoleh:
Jadi,
Sehingga

66. 2. Entropi sebagai Fungsi dari P dan T
S = S (T,P) 
;
H = U + PV
dH= dU + P dV + V dP
dH = T dS – P dV + P dV +V dP
T dS =dH – V dP

68. SOAL:
1. Hitung perubahan entropi kalau ada 2 mol gas ideal dg
Cv = 7,88 kal/mol ºK pada V1=100lt dg 50ºC dipanas
kan hingga 150 lt dan 150ºC?(Andaikan Cv tidak
tergantung pada temperatur)
Untuk gas ideal 1mol PV = nRT 
Jadi :
ΔS= 7,88 ln 423/323 +1,99 ln 150/100= 2,94 Kal/mol ºK
ΔS untuk 2mol = 2 x 2,94 = 5,88 Kal/mol ºK

69. 2. Diketahui Cp= 7,00 + 0,036 T Kal/ molºK, berapakah
ΔS bila 2 mol gas pada 5atm ;300ºK dipanaskan
10atm dan 400ºK?
Untuk gas ideal 1mol PV = nRT 

70. = 7,00 ln T2/T1 + 0,036 (T2-T1) – 1,379
= 7,00 ln 400/300+(0,036 x 400)-(0,036 x 300) -1,379
= 2,014 + 14,4-10,8-1,379
= 4,235 Kal/mol ºK
Untuk 2 mol gas = 2 x 4,235 Kal/mol ºK
= 8,47 Kal/mol ºK
Perubahan ΔS pada proses perubahan fase
(penguapan, peleburan, perubahan bentuk kristal)
perubahan energi
• Perhitungan reversibel dan irreversibel
• Perubahan Entropi :

71. Contoh Soal:
1. Penguapan air pada 100ºC dan 1 atm
H2O(L)  H2O(g) ΔH = 97,7 Kal/mol
2. Tak Reversibel
Air pada 25°C dan 1 atm  uap air 100°C;1 atm
H2O(L;25°C; 1atm)
ΔS..?
H2O(g; 100°C; 0,1atm)
 Pemanasan air dari 25°C-100°C dan 1atm
 Penguapan air secara reversibel 100°C; 1atm
 Ekspansi uap air dari 100°C 1atm  0,1 atm T:100°C

72. 

Cp rata-rata 25°C dan 100°C = 18 Kal/ mol°K
ΔS1 = 18 ln 373/298 = 4,04 Kal/ mol°K
ΔS3..?  dS= -R/P dP
ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=4,04+26,04+4,58= 34,66 Kal/mol°K